광학 픽업

1 개요

Optical Disk 의 쓰임은 아마 CD 나 DVD 항목으로 가야겠고, 이 매체에 기록된 데이터를 읽어들이는 가장 핵심 파츠라고 볼 수 있다. 픽업에서 나가는 레이저 빛은 매체의 기록면에 초점을 가지고, 여기서 난반사된 빛이 동일한 렌즈에 의해 다시 회수되어 내부의 포토다이오드에 의해 회수되기에 핵심 부분.

픽업의 기술력에 따라 읽기 도중의 오류 발생률 부터, 굽기 시에는 구운 광학 디스크의 보존 수명을 판가름하기도 한다. [1]

이걸 청소하기위헤 크리닝CD(렌즈클리너)가 있다.

2 구성

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싱글-빔[2]

듀얼-빔[3]
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트리플-빔[4]

위에 잘 적혀있지만 요약해보면

  • 레이저 다이오드 : 레이저 광원을 발사하는 역할을 한다. 이 광원이 연속적인 경우는 읽기용이고, 쓰기시에는 출력이 높아지면서 드라이버에 의해 빔이 변조된다. 그리고 레이저 다이오드 안에 LD 가 두개가 있어서 읽기 쓰기를 따로한다.
  • 포토 다이오드 : 미디어에서 돌아온 빛을 전기 신호로 바꾼다.
  • 결합성 분광기  : 빛을 두 갈래로 나눈다. 레이저에서 나가는 출력과, 미디어에서 반사되어 돌아온 빛은 진동방향이 다르므로 여기서 분리해낼 수 있다.
  • Ajustment Mirror : 광축 조절용 제어 미러
  • 레이저 파워 조절기 : 드라이버에서 온 읽기 레이저의 출력을 조절한다. 이 값이 너무 높으면 소음이 커지며[5] 심지어 미디어를 구워버릴 수 있다.
  • 관찰 렌즈 모듈 : 실제로 가장 먼저 보이는 것. 둥그런 렌즈가 이상한 네모박스에 끼워져 있는 모습이다.
  • 트랙킹 코일 서보 : 트랙킹 코일은 미디어가 동선 방향에서 안밖으로 움직이는 것을 따라가는 렌즈다. 가동폭은 상하 코일 서보보다 적다. 다만, 고속 읽기시의 진동에 대비해 가동 속도는 더 높은편.
  • 상하 코일 서보 : 포커싱 코일이라고도 하는데, 레이저 빔의 촛점이 미디어의 기록층 과 일치하도록 움직이는 것이다. 이 때, 광학 드라이브는 대비 검출 AF 를 하기 때문에 처음 미디어를 집어넣으면 한번 위아래로 움직인다. 이때 미디어가 긁히기도 하니 주의. CD 가 비스듬하게 들어가면 픽업이 위아래로 부르르르르 하는 게 이것에 의해 가능한 것이다.
  • 반거울 : 실제로 반사된 빛과 레이저에서 나온 빛을 분리하는 곳. 반사된 빛은 바로 아래의 포토다이오드로 간다.

여기서부턴 다중 빔 친구들

Dichroic Prism : 미리 광 축을 뒤틀어서 나온 레이저 다이오드의 빔을 한꺼번에 합쳐준다. 그래야 같은 광회로를 쓸 수 있으니까.
레이저 파워 모니터 : 레이저 출력을 확인한다. 이시대의 드라이브는 출력조절기가 픽업에 안붙어있다.

3 원리

문과생분들과 물리Ⅱ 선택 안 하신 이과생분들께 미리 사과의 말씀 올립니다(...)
당연히 물리Ⅱ 시간에 다 배웠겠지만,
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1. 레이저 빔이 미디어로 가면
2. 미디어에는 화학적, 혹은 물리적인 방법으로 비트가 기록되어 있어
3. 빛의 반사가 달라지는데
4. 그 달라지는 빛을 관찰 렌즈가 채집하여
5. 포토다이오드로 보내면
6. 거기서 전기신호로 바꾼다.

매우 간단하다.

4 기타

1. 이 때 포커싱은 포토다이오드에 가해지는 출력의 미분값이 커지는 지점.
2. 스핀들 모터와 포토다이오드는 싱크된다.
3. 탐색 서보에 의해 움직이는데, 오디오용은 많이 느리지만, 일반 데탑은 엄청나게 빨리 움직임.
4. 단, 노트북용 픽업은 느림.
5. 픽업청소는 강한 휘발성을 가지며 잔여물이 없고 코팅을 벗겨낼 정도의 반응성이 없어야 한다.
6. 절대 WD-40 뿌리지 말것. 렌즈코팅도 벗겨지고 결정적으로 세정제가 광학계에 끼여 사용불능이 된다.
7. CD 읽고있는데 불빛 비추지 말것. 보정 알고리즘에 의해 빛에 적응하나 AD 입력범위를 초과하면 읽기오류가 난다.
8. 픽업모듈은 생각보다 많이 뜨겁다. 특히 CD < DVD < Blu-Ray[6]굽고나서 픽업 만지지 마라.

9. 기종에 따라 그 크기가 조금씩 다르다 따라서 해당하는 기종에 맞는 픽업을 사용해야하는데, 해당하는 제조사가 픽업을 단종시키는 경우에는 망했어요 운좋게 재고가 남아 자가수리 하는 분도 있다. 아무튼 픽업의 단종은 광학매체를 사용하는 게임기의 적이다. 픽업이 최대한 늦게 사망하기를 바라는 방법 외에는 없다.
  1. ↑ 픽업의 수명에 대해서는 의견이 분분하다 레이저를 쏘는 레이저 다이오드의 출력저하시점부터 픽업이 맛가기 시작하는데 같은 기종을 사용하더라도 몇개월마다 교체하는 분에서 10년동안 단 한번도 교체않고 쓰는 분들까지 다양하다. 레이저 픽업 자체의 뽑기운도 있을 수 있겠지만 대부분 사용환경이 많이 좌우하는 듯 하다.
  2. ↑ 한 개의 레이저-포토다이오드 모듈을 가짐. 한가지의 미디어를 지원한다.
  3. ↑ 두 개의 레이저-포토다이오드 모듈을 가짐. 두가지의 미디어를 지원한다. 이 픽업은 CD 와 DVD 를 지원한다.
  4. ↑ 세 개의 레이저-포토다이오드 모듈을 가짐. 세가지의 미디어를 지원한다. 이 픽업은 CD, DVD , Blu-Ray 를 지원한다. 파란 랜즈가 블루레이 전용. 왜냐면 CD 와 DVD 는 사용 파장의 차이가 100nm 이하로 작지만, Blue-Ray 는 바이올렛 색상으로 300nm 정도의 차이가 나 광확 회로가 달라지기 때문.
  5. ↑ 싸- 한 소음이 들린다.
  6. ↑ 순서대로 쓰기 레이저 출력이 높음